Paul Ehrenfest : worstelingen met de moderne wetenschap, 1912-1933 Hollestelle, M.J. Citation Hollestelle, M. J. (2011, February 17). Paul Ehrenfest : worstelingen met de moderne wetenschap, 1912-1933. Retrieved from https://hdl.handle.net/1887/16499 Version: Not Applicable (or Unknown) License: Leiden University Non-exclusive license Downloaded from: https://hdl.handle.net/1887/16499 Note: To cite this publication please use the final published version (if applicable). Paul Ehrenfest. Worstelingen met de moderne wetenschap, 1912-1933 Ontwerp omslag: Maedium, Utrecht Omslagafbeelding: Portret van Prof. dr. Paulus Ehrenfest, schilderij door Harm Kamerlingh Onnes, 1920 (Foto: Stedelijk Museum Amsterdam) Ontwerp binnenwerk: M.J. Hollestelle ISBN 978 90 8728 122 9 NUR 685 © M. Hollestelle / Leiden University Press, 2011 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 jº het Besluit van 20 juni 1974, Stb. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden. Paul Ehrenfest. Worstelingen met de moderne wetenschap, 1912-1933 PROEFSCHRIFT ter verkrijging van de graad van Doctor aan de Universiteit Leiden, op gezag van Rector Magnificus prof. mr. P.F. van der Heijden, volgens besluit van het College voor Promoties te verdedigen op donderdag 17 februari 2011 klokke 13:45 uur door Marijn Johannes Hollestelle geboren te Nieuwegein in 1977 Promotiecommissie: Promotores: Prof. dr. F.H. van Lunteren (Universiteit Leiden, VU) Prof. dr. R.P.W. Visser (Universiteit Leiden) Overige leden: Prof. dr. S.M. Verduyn Lunel (Universiteit Leiden) Prof. dr. C.W.J. Beenakker (Universiteit Leiden) Prof. dr. D. van Delft (Universiteit Leiden) Prof. dr. D.G.B.J. Dieks (Universiteit Utrecht) Prof. dr. A.J. Kox (Universiteit van Amsterdam) Prof. dr. W. Otterspeer (Universiteit Leiden) Prof. dr. B. Theunissen (Universiteit Utrecht) Inhoud Voorwoord Inleiding 1 Bronnen 4 Inhoud 7 Hoofdstuk 1: Biografische schets 9 Jeugd 9 Studie 10 Verhuizing naar Rusland 13 De zoektocht naar werk 15 De keuze voor Ehrenfest 23 Ehrenfest in Leiden 26 Opstapelende problemen 32 Hoofdstuk 2: Onderwijs Deel 1: Ehrenfests vernieuwende onderwijs 36 Pedagogiek en onderzoeksstijl 38 Leeskamer Bosscha 42 De studie 44 Colleges 49 Het colloquium 58 Ehrenfest de pedagoog 62 Deel 2: Leerlingen 71 Leerlingen 71 Bemiddeling voor studenten 86 Invloed op de Nederlandse natuurkunde 92 Hoofdstuk 3: Veranderende fysica 97 Natuurkunde rond 1900 98 Relativiteitstheorie 102 Quantumtheorie 104 Nogmaals de relativiteitstheorie 108 Dimensionaliteit 113 Ontstaan van de oude quantumtheorie 118 De adiabatische hypothese 120 Quantumstatistiek 130 Andere quantumproblemen 137 Slot 151 Hoofdstuk 4: Quantumtheorie en moderniteit 153 Inleiding 153 Ontstaan van de theoretische fysica 156 Specialisatie en fragmentatie 159 Wiskundigen uit Göttingen 160 Mathematisering 163 Snelheid 166 Verlies aan aanschouwelijkheid en samenhang 169 Vorming van fysici 172 Tot slot; de gevolgen 174 Hoofdstuk 5: Zuivere wetenschap en praktisch nut 180 Inleiding 180 Zuivere wetenschap? 181 NatLab colloquia 185 Een reis naar de VS 190 Toegepaste fysica aan de universiteit 193 Veranderingen binnen de universiteiten 199 Hoofdstuk 6: Theoretische fysica in tijden van depressie 204 Inleiding 204 Ehrenfests economische belangstelling 207 Ehrenfests plan: Een fysisch-economische opleiding 210 Economie aan hogeschool en universiteit (1) 217 De opleiding van Ehrenfest en Tinbergen 220 Economie op hogeschool en universiteit (2) 224 Economie en planidee 226 Technocratie 229 Hoofdstuk 7: Internationale contacten 235 Inleiding: internationalisering van de Nederlandse fysica 235 De Eerste Wereldoorlog en de internationale fysica 240 Rusland 246 Amerika 260 Joodse vluchtelingen in 1933 266 Conclusie 281 Hoofdstuk 8: Bloei en verval van de Leidse theoretische fysica 284 Bloei van het Theoretisch Physisch Instituut 285 Internationalisering van de theoretische fysica 287 Leerlingen als exportproduct 292 Bezoeken 298 Conclusie 308 Conclusie 311 Tolk van zijn tijd 312 Ehrenfest als wegwijzer 315 Summary 320 Literatuurlijst 331 Curriculum Vitae 360 Voorwoord Dit proefschrift was niet geschreven zonder het enthousiasme van Frans Saris, de voormalige decaan van de Leidse faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Zijn steun maakte het voor mij mogelijk om dit proefschrift te schrijven en daarvoor ben ik hem zeer dankbaar. Na mijn aanstelling in januari 2006 werd Rob Visser mijn promotor. Nadat Rob met emeritaat was gegaan nam Frans van Lunteren grotendeels het stokje over. Met dankbaarheid denk ik terug aan hun nuttige commentaar en advies. Vele anderen hebben mij op enigerlei wijze geholpen bij het schrijven van dit proefschrift. Graag neem ik hier de gelegenheid hen te bedanken. Allereerst alle bibliotheekmedewerkers van de UB Utrecht, in het bijzonder Nieneke Elsenaar. I also thank Lauren Brown, curator of the Archives and Manuscripts Department of the University of Maryland, USA. Verder dank ik Godelieve Bolten, Martje Kruk, Jerry Westerweel, Jan Jüngen, Ben van Gansewinkel, Kees Boersma, Johan Lugtenburg en Ard van Sighem. Alle medewerkers van het IGG dank ik voor hun gastvrijheid, interesse en de vele dingen die ik van hen heb geleerd. Ik dank Paul Koopman, Jantine Beuvers en Anne-Hilde van Baal van het Huizinga Instituut voor de hoeveelheid energie die zij steken in ‘hun’ promovendi. Talloze mensen hebben in verschillende stadia van dit proefschrift één, meerdere, of zelfs alle hoofdstukken gelezen en becommentarieerd. Ik dank ten zeerste David Baneke, Daan Wegener, Geert Somsen, Bert Theunissen, Dirk van Delft en Marga en Ineke Froon. In het bijzonder dank ik Ineke en Christiaan voor hun grenzeloze liefde, geduld en begrip. Christiaan dank ik bovendien voor zijn humor, en zijn nooit wijkende vrolijkheid, waarmee ik, de verstrooide papa, thuis altijd weer uit mijn hoofd werd geschud. Inleiding Paul Ehrenfest als tolk van dezen tijd Philip Kohnstamm Op 23 februari 1912 vond een bijzondere ontmoeting plaats op het station van Praag. Paul Ehrenfest, een gerenommeerde doch werkloze Oostenrijkse fysicus, stapte op het drukke perron uit een zojuist aangekomen trein. Na enig zoeken ontwaarde hij Einstein in de menigte. En waarschijnlijk stoorde Ehrenfest zich als principiële geheelonthouder onmiddellijk aan Einsteins sigaar. Maar kort daarna was Ehrenfest dit bezwaar geheel vergeten. Want al hadden ze elkaar nog nooit eerder ontmoet, vrijwel vanaf het eerste moment dat ze met elkaar spraken vormde zich een warme band tussen de twee. Ze vulden de dagen van Ehrenfests bezoek met gezamenlijk musiceren, lange wandelingen en even zo lange gesprekken en geanimeerde discussies over de brandende kwesties in de natuurkunde. Einstein vond in Ehrenfest een waardige sparringpartner voor zijn ideeën. Hij zou over hun ontmoeting schrijven: ‘Nach wenigen Stunden waren wir wirkliche Freunde – Menschen, die durch ihr Streben und Sehnen wie für einander geschaffen waren.’1 De vriendschap bleef de rest van Ehrenfests leven zeer hecht. Ze hadden dan ook veel met elkaar gemeen: ze waren even oud, beiden Joods, deelden een sterke liefde voor muziek, hadden een kosmopolitische blik op de wereld, een scherp gevoel voor recht en onrecht, bezaten beiden een haardos die bij vlagen oncontroleerbaar leek, en waren beiden bezeten door de theoretische natuurkunde. Einstein is nog steeds wereldberoemd, terwijl Ehrenfest, althans voor het grote publiek, de duisternis van de vergetelheid is binnengegleden. De oorzaak van dit verschil? Einstein heeft een aantal baanbrekende natuurkundige theorieën en inzichten ontwikkeld, Ehrenfest niet. Natuurlijk is Ehrenfest niet helemaal vergeten, zeker niet onder fysici, maar het is tekenend dat juist het boek dat de lezer nu in handen heeft pas tot stand is gekomen nadat bij het doorbladeren van één van de boeken uit de bibliotheek van Ehrenfest een handgeschreven artikel van Einstein tevoorschijn kwam. Waarom dan toch een boek over 1 Einstein, ‘Nachruf Paul Ehrenfest’ (1934) 94-95. 1 Ehrenfest? Simpelweg omdat er zoveel meer over deze markante en complexe fysicus te vertellen is. En omdat zijn invloed op de fysica groot is geweest – zij het dat die invloed zich deed gelden op een aantal heel andere domeinen dan die van de grote ontdekkingen. En niet in de laatste plaats omdat Ehrenfest zich in zijn correspondentie een spiegel van zijn tijd toonde. Paul Ehrenfest was van oorsprong een Oostenrijkse fysicus. In 1912 werd hij hoogleraar theoretische fysica te Leiden; hij bleef dit tot aan zijn dood in 1933. Dit boek gaat over Ehrenfests Leidse periode. In Leiden kreeg Ehrenfest voor het eerst een vaste aanstelling, en dus ook de kans zijn eigen ideeën betreffende onderzoek en onderwijs door te voeren. En dat heeft Leiden geweten. Niet dat Leiden tot dan niets voorstelde; de Leidse fysica was in Nederland de onbetwiste koploper